京津冀雙季青貯玉米品種篩選及生態(tài)適應性分析

李青松，方華，楊坤杰，梁秋華，胡穎，方曉春，馬中義，穆云森，王冰嵩，張瑩瑩

（1.承德市農(nóng)林科學院，河北 承德 067000；2.承德應用技術職業(yè)學院，河北 承德 067000）

隨著我國種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，玉米市場已由過去的糧食需求轉(zhuǎn)向目前的鮮食、飼料、青貯和加工業(yè)等多樣化需求，促使玉米生產(chǎn)由普通產(chǎn)量型向高層次專用質(zhì)量型轉(zhuǎn)變，由簡單的糧食型生產(chǎn)向種植、養(yǎng)殖、加工相結(jié)合的綜合型生產(chǎn)轉(zhuǎn)變[1]。目前玉米已不是主要的糧食作物，是獨具“糧—經(jīng)—飼”三元結(jié)構(gòu)的重要作物。青貯玉米生物產(chǎn)量高，莖稈是優(yōu)質(zhì)的青貯飼料，被稱為飼料之王，在畜牧業(yè)中具有不可替代的重要地位[2]。子粒玉米改為全株青貯玉米，單位面積可得的飼料單位相當于普通子粒玉米的2 倍，具有很高的經(jīng)濟效益[3]。特別是近幾年，我國推進“糧改飼”工作，全株青貯玉米成為種養(yǎng)業(yè)結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，是“糧改飼”的主要作物[4]。隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，飼料作物種植比例不斷加大，作為牛羊等草食牲畜最理想飼料的青貯玉米將會越來越受到重視。

從農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展戰(zhàn)略看，發(fā)展草食畜牧業(yè)主要依靠牧區(qū)[5]。河北省為我國“鐮刀彎”地區(qū)的一部分[6]，也是畜牧業(yè)大省，國內(nèi)大型乳制品企業(yè)如三元、君樂寶、蒙牛等均在河北省設有大型牧場或養(yǎng)殖基地[7]，而京津地區(qū)是距離冀北農(nóng)牧交錯區(qū)最近的雙季作物種植區(qū)，農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展將為青貯玉米的發(fā)展提供新的機遇。利用京津區(qū)位優(yōu)勢，發(fā)展雙季青貯玉米，提高全株青貯玉米產(chǎn)量，建設京津冀特色玉米產(chǎn)業(yè)帶，對促進京津冀農(nóng)牧業(yè)協(xié)同發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要的戰(zhàn)略意義。

通過2 a 多點試驗，篩選鑒定適合京津冀春夏雙季種植及適合機械化收獲的青貯玉米新品種，并探索創(chuàng)新京津冀農(nóng)業(yè)種植模式，嘗試將冬小麥—夏玉米種植模式改為春玉米—夏玉米種植模式，以期更好地發(fā)展青貯玉米，也可為京津地區(qū)發(fā)展高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及種植模式創(chuàng)新提供品種和技術支持。

1 材料與方法

依據(jù)河北省夏播玉米生態(tài)區(qū)分布和生產(chǎn)實際以及品種特點，2018～2019年連續(xù)2 a 在長城以南的廊坊、唐山、秦皇島、滄州、衡水、保定、石家莊、邢臺和邯鄲9 個市設立10 個試點（表1），進行1 a 內(nèi)種植2 季（早春季、晚夏季） 青貯玉米的試驗，其中早春季3月中下旬播種、6月中下旬收割，晚夏季7月上中旬播種。2018年參試品種6 個，分別為方玉262、方玉1201、方玉183、方玉3201、祥玉19 和雅玉8 號；2019年參試品種5 個，分別為方玉1201、方玉183、方玉3201、祥玉19 和雅玉8 號。

表1 試驗地點Table 1 Test sites

在每個試點，均采用品種小區(qū)，小區(qū)面積≥30 m2，隨機區(qū)組排列，3 次重復。每小區(qū)種植6 行玉米，密度825000 株/hm2，周邊設置與小區(qū)行數(shù)相同的保護行，田間管理同大田常規(guī)。

在玉米蠟熟初期時，每小區(qū)均收獲中間3 行，實測青體產(chǎn)量；從邊行隨機取樣3 株稱重、烘干，測定植株含水率，折算單位面積干物質(zhì)產(chǎn)量，計算物質(zhì)生產(chǎn)分配率和生長速率：

品種適應型分類，參照王美云[8]的方法，根據(jù)參試品種的雙季產(chǎn)量表現(xiàn)，采用二分法進行分類，即將單季產(chǎn)量排序在前50%的品種視為當季優(yōu)勢品種、排在后50%的品種視為當季弱勢品種，將雙季青貯玉米品種分為4 類，即早春優(yōu)晚夏弱勢型、晚夏優(yōu)早春弱勢型、雙季均等優(yōu)勢型和雙季均等弱勢型。

利用DPS v7.05 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用Duncan 法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同試點的青貯玉米產(chǎn)量

2019年各試點青貯玉米的青體、干物質(zhì)平均產(chǎn)量分別為96275 和28732 kg/hm2，較2018年增加了13.2%和7.6%（表2）。

不同試點的青體產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量均差異明顯。2018年各試點的青體產(chǎn)量為62924～93395 kg/hm2，變異系數(shù)為10.6%，其中曲周、辛集、涿州、黃驊、故城和安次區(qū)試點產(chǎn)量水平較高，永清和玉田試點產(chǎn)量水平較低；干物質(zhì)產(chǎn)量為20910～29701 kg/hm2，變異系數(shù)為10.3%，其中辛集、涿州、黃驊、故城和安次區(qū)試點產(chǎn)量水平較高，臨西和玉田試點產(chǎn)量水平較低。2019年各試點的青體產(chǎn)量為78794～11630 kg/hm2，變異系數(shù)為10.3%，其中曲周、臨西、辛集和黃驊試點產(chǎn)量水平較高，安次區(qū)、永清和玉田試點產(chǎn)量水平較低；干物質(zhì)產(chǎn)量為23772～32848 kg/hm2，變異系數(shù)為10.3%，其中辛集、曲周、臨西、黃驊、故城和涿州試點產(chǎn)量水平較高，永清和玉田試點產(chǎn)量水平較低。可以看出，辛集、故城、黃驊、涿州和曲周等試點青體產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量水平均較高，更適合雙季青貯玉米種植。

2.2 參試青貯玉米品種的產(chǎn)量

參試青貯玉米品種2019年的青體產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量均＞其2018年（表3）。

表2 不同試點的青貯玉米產(chǎn)量Table 2 Fresh yield and dry matter yield of different test sites from 2018 to 2019 （kg/hm2）

表3 參試青貯玉米品種的產(chǎn)量Table 3 Fresh yield and dry matter yield of silage maize varieties tested from 2018 to 2019 （kg/hm2）

不同品種的青體產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量均差異明顯。2018年6 個參試品種的青體產(chǎn)量為69166 ～121008 kg/hm2，其中雅玉8 號、方玉3201 和祥玉19 產(chǎn)量水平較高；干物質(zhì)產(chǎn)量為22975～30147 kg/hm2，其中方玉3201、祥玉19 和方玉1201 產(chǎn)量水平較高。2019年5 個品種的青體產(chǎn)量為79312～132685 kg/hm2，其中雅玉8 號、方玉3201 和祥玉19 產(chǎn)量水平較高；干物質(zhì)產(chǎn)量為25888～31277 kg/hm2，其中方玉3201、祥玉19 和方玉1201 產(chǎn)量水平較高?？梢钥闯?，方玉3201、祥玉19 和方玉1201 這3 個品種的干物質(zhì)產(chǎn)量水平較高，更適合雙季青貯玉米生產(chǎn)。

2.3 參試青貯玉米品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性評價

10 個試點中，方玉3201 干物質(zhì)產(chǎn)量的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性均表現(xiàn)優(yōu)異，其他品種干物質(zhì)產(chǎn)量的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性順序為祥玉19＞方玉1201＞方玉183＞雅玉8號；雅玉8 號青體產(chǎn)量的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性較好，方玉183較差，其他3 個品種表現(xiàn)一般（表4）?？梢钥闯?，方玉3201、祥玉19 和方玉1201 綜合表現(xiàn)產(chǎn)量高，且穩(wěn)定性好，適合雙季青貯玉米生產(chǎn)。

表4 參試青貯玉米品種的穩(wěn)產(chǎn)性及適應區(qū)域Table 4 Stability and adaptation areas of silage maize varieties tested

2.4 參試青貯玉米品種的雙季產(chǎn)量

各參試青貯玉米品種雙季播種至蠟熟期收獲的干物質(zhì)產(chǎn)量均表現(xiàn)為晚夏季＞早春季（表5）。2018年各品種晚夏季的干物質(zhì)產(chǎn)量均明顯＞早春季，增幅為28.6%～44.3%；物質(zhì)生產(chǎn)分配率平均為57.9%，較早春季提高了15.8 個百分點。2019年各品種晚夏季的干物質(zhì)產(chǎn)量均＞早春季，增幅為6.9%～15.3%；物質(zhì)生產(chǎn)分配率平均為52.4%，較早春季提高了4.8 個百分點。

根據(jù)參試品種2 a 的雙季產(chǎn)量結(jié)果，采用二分法對參試青貯玉米品種的適應型分類，結(jié)果顯示，共出現(xiàn)了2 種產(chǎn)量類型：（1） 雙季均等優(yōu)勢型，如方玉3201、方玉1201 和祥玉19，這3 個品種適應性強，早春季苗期耐低溫和干旱、后期耐高溫多雨，晚夏季苗期耐高溫多雨、后期耐低溫，具有廣適性，可以適應不同的生態(tài)環(huán)境，適合雙季種植；（2） 雙季均等弱勢型，如方玉183、雅玉8 號和方玉262，這3 個品種早春季和晚夏季的產(chǎn)量均較低，綜合表現(xiàn)生態(tài)適應性差，在早春季和晚夏季均表現(xiàn)為弱勢適應性，不適宜雙季種植。

表5 參試青貯玉米品種的干物質(zhì)產(chǎn)量和物質(zhì)生產(chǎn)分配率Table 5 Dry matter yield and distribution rate of matter of silage maize varieties tested

2.5 參試青貯玉米品種的生長速率

青貯玉米植株的生長速率是評價其生產(chǎn)效率的重要指標。6 個參試青貯玉米品種的生長速率均表現(xiàn)為晚夏季＞早春季（表6），這與各品種在2 個季節(jié)的產(chǎn)量水平及單季物質(zhì)生產(chǎn)分配率表現(xiàn)一致。各品種晚夏季的平均生長速率為16.6 g/（m2·d），較早春季平均生長速率提高31.7%。方玉1201、方玉3201 和祥玉19 在早春季和晚夏季均具有較高的生長速率；而方玉183、雅玉8 號和方玉262 在早春季和晚夏季的生長速率均較低。參試品種的全年平均生長速率順序為方玉183＞方玉1201＞祥玉19＞方玉183＞方玉262＞雅玉8 號，與各品種的產(chǎn)量水平順序一致。

表6 參試青貯玉米品種的生長速率Table 6 Growth rate of silage maize varieties tested〔g/（m2·d）〕

3 結(jié)論與討論

北京、天津及其以南地區(qū)，一年兩熟種植模式以“冬小麥—夏玉米”為主。隨著我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及畜牧業(yè)的快速發(fā)展，飼料主要原料玉米的需求量越來越大。有學者嘗試在傳統(tǒng)模式的基礎上探索新的種植模式[10，11]，以提高玉米生產(chǎn)量，主要模式有小麥—玉米—玉米、玉米—玉米。京津地區(qū)屬我國兩熟區(qū)的北緣[8]，熱量資源緊張，將傳統(tǒng)的冬小麥—夏玉米模式改為春玉米—夏玉米模式，且雙季均作為青貯玉米，可以縮短玉米收獲期，緩解熱量資源不足的矛盾。本研究結(jié)果表明，2018～2019年參試青貯玉米品種的全年青體產(chǎn)量為74681～126847 kg/hm2，平均92255kg/hm2；全年干物質(zhì)產(chǎn)量為24432～30712 kg/hm2，平均27900 kg/hm2。10 個試點中，辛集、故城、黃驊、涿州和曲周等試點年青體產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量水平均較高，更適合雙季青貯玉米種植。參試品種中，方玉3201、祥玉19 和方玉1201 的干物質(zhì)產(chǎn)量水平較高，且穩(wěn)定性好，適合作為雙季青貯玉米品種種植。同一品種的雙季產(chǎn)量2 a 均表現(xiàn)為晚夏季＞早春季，不同年份的增幅不同；生長速率也表現(xiàn)為晚夏季＞早春季。

關于玉米品種對季節(jié)的反應類型，不同學者采用的分類方法不同[8，9]。本研究中參試品種較少，采用二分法對品種適應型進行分類，分析結(jié)果顯示，6 個參試青貯玉米品種分為早春優(yōu)晚夏弱和晚夏優(yōu)早春弱2個類型，沒有出現(xiàn)交叉反應類型。京津冀雙季作物區(qū)的早春季和晚夏季生態(tài)氣候特點不同，主要表現(xiàn)是早春季播種期易出現(xiàn)低溫干旱、生長后期常出現(xiàn)高溫多雨，而晚夏季苗期多雨、生長后期低溫干旱，這些不利的氣象因素都是影響雙季青貯玉米正常生長的關鍵。因此，在生產(chǎn)上選擇青貯玉米品種時，應充分考慮品種對這些不利氣象因素的適應性，不同季節(jié)種植應選擇不同的品種，早春季種植宜選擇耐低溫并對溫度反應敏感的溫度高效型品種，晚夏季種植品種選擇要重視對多陰雨氣候的適應性，同季優(yōu)勢應是雙季青貯玉米品種選擇的原則，即早春季種植選擇早春優(yōu)勢型品種，晚夏季種植選擇晚夏優(yōu)勢型品種，雙季均等優(yōu)勢型品種可雙季選用。本研究中，方玉3201、方玉1201 和祥玉19 為雙季均優(yōu)勢型品種，適合雙季青貯玉米生產(chǎn)使用；而方玉183、雅玉8 號和方玉262 為雙季均等弱勢型品種，在雙季青貯玉米生產(chǎn)中產(chǎn)量低，生產(chǎn)中不宜推廣使用。

本研究中，參試青貯玉米品種相對較早熟，沒有中熟和晚熟類品種，品種類型較為單一。品種決定種植制度[12]，為豐富和創(chuàng)新京津農(nóng)業(yè)種植模式，發(fā)展雙季玉米，在雙季玉米品種的選育和篩選上，應充分研究其生育期、抗病性、耐旱性以及適應區(qū)域，了解在不同季節(jié)的反應，以獲得較高產(chǎn)量。